3d打印加工工藝分析

　　3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了制造從等材、減材到增材的重大轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式，具有重大價(jià)值。

　　知道了，才能清楚為什么說(shuō)3D打印具有重大價(jià)值。下面介紹14種傳統(tǒng)制造加工工藝。

　　1.表面立體印刷(水轉(zhuǎn)印)

　　水轉(zhuǎn)印——是利用水的壓力和活化劑使水轉(zhuǎn)印載體薄膜上的剝離層溶解轉(zhuǎn)移，基本流程為：

　　a.膜的印刷：在高分子薄膜上印上各種不同圖案;

　　b.噴底漆：許多材質(zhì)必須涂上一層附著劑，如金屬、陶瓷等，若要轉(zhuǎn)印不同的圖案，必須使用不同的底色，如木紋基本使用棕色、咖啡色、土黃色等，石紋基本使用白色等;

　　c.膜的延展：讓膜在水面上平放，并待膜伸展平整;

　　d.活化：以特殊溶劑(活化劑)使轉(zhuǎn)印膜的圖案活化成油墨狀態(tài);

　　e.轉(zhuǎn)印：利用水壓將經(jīng)活化后的圖案印于被印物上;

　　f.水洗：將被印工件殘留的雜質(zhì)用水洗凈;

　　g.烘干：將被印工件烘干，溫度要視素材的素性與熔點(diǎn)而定;

　　h.噴面漆：噴上透明保護(hù)漆保護(hù)被印物體表面;

　　i.烘干：將噴完面漆的物體表面干燥。

　　水轉(zhuǎn)印技術(shù)有兩類，一種是水標(biāo)轉(zhuǎn)印技術(shù)，另一種是水披覆轉(zhuǎn)印技術(shù)，前者主要完成文字和寫真圖案的轉(zhuǎn)印，后者則傾向于在整個(gè)產(chǎn)品表面進(jìn)行完整轉(zhuǎn)印。

　　3D打印技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)打印文字圖案一體化實(shí)現(xiàn)。而且打印的效果與水轉(zhuǎn)印的技術(shù)相差無(wú)幾。

　　2.金屬拉絲

　　直紋拉絲是指在鋁板表面用機(jī)械磨擦的方法加工出直線紋路。它具有刷除鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直紋拉絲有連續(xù)絲紋和斷續(xù)絲紋兩種。連續(xù)絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過(guò)對(duì)鋁板表面進(jìn)行連續(xù)水平直線磨擦(如在有裝置的條件下手工技磨或用刨床夾住鋼絲刷在鋁板上磨刷)獲取。

　　制取原理：采用兩組同向旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)輪，上組為快速旋轉(zhuǎn)的磨輥，下組為慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的膠輥，鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經(jīng)過(guò)，被刷出細(xì)膩的斷續(xù)直紋。

　　螺紋是用一臺(tái)在軸上裝有圓形毛氈的小電機(jī)，將其固定在桌面上，與桌子邊沿成60度左右的角度，另外做一個(gè)裝有固定鋁板壓茶的拖板，在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來(lái)限制螺紋競(jìng)度。利用毛氈的旋轉(zhuǎn)與拖板的直線移動(dòng)，在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。

　　3.鋁板鉆石雕刻

　　在低溫下也能保持很好的抗壓強(qiáng)度硬度高、機(jī)械強(qiáng)度高抗磨損性好、比重輕相對(duì)熱量指數(shù)高達(dá)80c在高溫下也能保持很好的尺寸穩(wěn)定性防火、工藝簡(jiǎn)單光澤度好、易于上色，相對(duì)其他熱塑性塑料來(lái)說(shuō)成本較低。

　　4.電鍍工藝

　　電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過(guò)電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽(yáng)離子在基體金屬表面沉積出來(lái)﹐形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬﹐具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護(hù)性鍍層﹐裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。

　　對(duì)電鍍層的要求：

　　a.鍍層與基體金屬﹑鍍層與鍍層之間﹐應(yīng)有良好的結(jié)合力。

　　b.鍍層應(yīng)結(jié)晶細(xì)致﹑平整﹑厚度均勻。

　　c.鍍層應(yīng)具有規(guī)定的厚定和盡可能少的孔隙。

　　d.鍍層應(yīng)具有規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)﹐如光亮度﹑硬度﹑導(dǎo)電性等。

　　5.表面噴涂(塑料件)

　　構(gòu)成涂料的四大要素包括：

　　a.樹脂(Resin);

　　b.顏料(Pigment);

　　c.溶劑(Solvent);

　　4.其他添加劑(Additive)

　　涂料干燥的種類有如下幾種：

　　a.揮發(fā)干燥(利用稀釋劑蒸發(fā)干燥);

　　b.融合干燥(分子與分子因揮發(fā)耐相聚合);

　　c.氧化干燥(不飽和脂肪酸與空氣中氧結(jié)合);

　　d.利用架橋反應(yīng)而干燥(利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化);

　　e.紫外線硬化(不飽和聚脂類加入劑后由紫外線波長(zhǎng)300-400mn照射后分子聚合而硬化)。

　　6.移印

　　移印指的是——承印物為不規(guī)則的異形表面(如儀器、電氣零件、玩具等)，使用銅或鋼凹版，經(jīng)由硅橡膠鑄成半球面形的移印頭，以此壓向版面將油墨轉(zhuǎn)印至承印物上完成轉(zhuǎn)移印刷的方式。

　　從總體來(lái)說(shuō)，移印工藝的技術(shù)含量不高，在發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)成本居高不下的情況下要想繼續(xù)發(fā)展是很困難的，所以移印產(chǎn)業(yè)向中國(guó)這樣的低勞動(dòng)力成本的發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移是必然的趨勢(shì)。

　　7.熱轉(zhuǎn)印

　　熱轉(zhuǎn)印(heattransferpaper)——是將花紋或圖案印刷到耐熱性膠紙上，通過(guò)加熱，加壓，將油墨層的花紋圖案印到成品材料上的一種技術(shù)。即使是多種顏色的圖案，由于轉(zhuǎn)印作業(yè)只是一個(gè)流程，故客戶可縮短印刷圖案作業(yè)，減少由于印刷錯(cuò)誤造成的材料(成品)損失。利用熱轉(zhuǎn)印膜印刷可將多色圖案一次成圖，無(wú)需套色，簡(jiǎn)單的設(shè)備也可印出逼真的圖案。

　　熱轉(zhuǎn)印設(shè)備用于裝飾鋁形材、各類金屬版材，可達(dá)到木制品或大理石的效果。熱轉(zhuǎn)印設(shè)備是根據(jù)熱升華原理工作的，它能在3-5分鐘內(nèi)將所需要的木紋或大理石紋快速轉(zhuǎn)印至鋁形材粉末涂層表面并可滲透到涂層內(nèi)部40-60微米。

　　8.噴砂

　　噴砂(SandBlasting)處理在金屬表面的應(yīng)用是非常普遍的，原理是將加速的磨料顆粒向金屬表面撞擊，而達(dá)到除銹、去毛刺、去氧化層或作表面預(yù)處理等，它能改變金屬表面的光潔度和應(yīng)力狀態(tài)。而一些影響噴砂技術(shù)的參數(shù)是需要留意的，如磨料種類、磨料粒度、噴射距離、噴射角度和速度等。除了噴砂處理外，拋丸處理亦是其中的一個(gè)很好選擇。

　　噴砂工藝可分為氣壓噴槍及葉輪拋丸兩種，而噴砂工藝的優(yōu)點(diǎn)在于它能夠除披峰、去除在壓鑄、沖壓、火焰切割和鍛壓后的毛刺，對(duì)較薄工件及有毛孔的毛刺效果更好，它可清理砂鑄過(guò)程殘余的砂粒、清理鑄鐵件或鋼材的銹漬、清理熱處理、燒悍、熱鍛、輾壓等熱工序后的除氧化皮。

　　9.絲網(wǎng)印刷

　　絲網(wǎng)印刷——是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網(wǎng)上進(jìn)行印刷的。

　　通常絲網(wǎng)由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網(wǎng)制作而成。當(dāng)承印物直接放在帶有模版的絲網(wǎng)下面時(shí)，絲網(wǎng)印刷油墨或涂料在刮墨刀的擠壓下穿過(guò)絲網(wǎng)中間的網(wǎng)孔，印刷到承印物上(刮墨刀有手動(dòng)和自動(dòng)兩種)。絲網(wǎng)上的模版把一部分絲網(wǎng)小孔封住使得顏料不能穿過(guò)絲網(wǎng)，而只有圖像部分能穿過(guò)，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。

　　10.超聲波焊接

　　超聲波焊接是熔接熟塑性塑料制品的高科技技術(shù)，各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑、粘接劑或其他輔助品。其優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率、降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHZ(或15KHZ)的高壓、高頻信號(hào)、通過(guò)換能系統(tǒng)，把信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)，加于塑料制品工件上，通過(guò)工件表面及內(nèi)在分子間的磨擦而使傳處到接口的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，使工作接口迅速溶化，繼而填充于接口間的空隙，當(dāng)震動(dòng)停止，工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形成完美的焊接。

　　11.壓力注塑

　　注射成型又稱注射模塑成型，它是一種注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)速度快、效率高，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能成型形狀復(fù)雜的制件。不利的一面是模具成本高，且清理困難，所以小批量制品就不宜采用此法成型。

　　目前，注射成型適用于全部熱塑性塑料，其成型周期短，花色品種多，形狀可以由簡(jiǎn)到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產(chǎn)品易更新?lián)Q代。

　　12.雙色注塑

　　雙射成型主要以雙射成型機(jī)兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品。

　　從多色射出成型、雙料共射出成型的特性與應(yīng)用可以看出未來(lái)有逐步取代傳統(tǒng)射出成型制程的趨勢(shì)。革新性射出成型技術(shù)不但提高了射出成型制程的精密度、提供高難度制程技術(shù)，而且開拓了射出成型制程領(lǐng)域的范圍。創(chuàng)新的射出設(shè)備與制程，才足以應(yīng)付愈來(lái)愈多樣化、高質(zhì)量、高附加價(jià)值的產(chǎn)品需求。

　　13.吹塑成型

　　吹塑成型——是借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無(wú)模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數(shù)為0.04~1.12的都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等，其中以聚乙烯應(yīng)用得最多。

　　14.沖壓成型

　　沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。

　　沖壓用材料：沖壓用材料的形狀有各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，一般用于大型零件的沖壓，對(duì)于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷料)有各種規(guī)格的寬度，展開長(zhǎng)度可達(dá)幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料，材料厚度很小時(shí)也是做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號(hào)和價(jià)錢昂貴的有色金屬的沖壓。

　　沖壓常用材料有：黑色金屬：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。

　　沖壓工序：

　　沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。

　　分離工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限ob以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序主要有剪裁和沖裁等。

　　成形工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限os，但未達(dá)到強(qiáng)度極限。b，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。